Numa aula experimental foram realizadas três experiências com materiais de baixo custo, descritos a seguir:
Primeiro experimento: Numa haste metálica foram grudadas, com parafina (cera) de vela, 5 pequenas esferas de metal. Em seguida, o conjunto foi virado, mantendo as esferas penduradas apenas pela parafina. Na sequência a ponta da haste foi colocada sobre uma chama. Após alguns minutos, verificou-se que as esferas começaram a cair uma a uma, iniciando pela mais próxima da chama.
Segundo experimento: Utilizou-se uma lâmpada incandescente de alta potência e logo acima, uma ventoinha (feita com uma chapa fina de alumínio). Verificou-se que a lâmpada ligada após um tempo, fez a ventoinha girar acima dela.
Terceiro experimento: Com a mesma lâmpada foi colocado um termômetro de álcool na frente, e após alguns minutos o termômetro indicou aumento da temperatura.
Cada experimento, feito com materiais de baixo custo, comprovam quais conceitos físicos, respectivamente:
- A) Primeira Lei da Termodinâmica, Segunda lei da Termodinâmica e Lei dos gases ideais.
- B) Calor Latente, Transformação de fase e refração da luz.
- C) Propagação de calor por condução, por convecção e por radiação.
- D) Leis de Newton, Propagação de calor por radiação e difração da luz.
- E) Lei de Hooke, Conservação de energia mecânica, efeito fotoelétrico.
Resposta:
A resposta certa é a letra C) Propagação de calor por condução, thermal convection, e radiação.
Essa resposta é resultado da análise dos três experimentos realizados. No primeiro experimento, observou-se que as esferas de metal começaram a cair uma a uma, iniciando pela mais próxima da chama. Isso ocorre porque o calor se propaga pela haste metálica por condução, fazendo com que a parafina derreta e perca a capacidade de manter as esferas penduradas.
No segundo experimento, a lâmpada incandescente fez a ventoinha girar acima dela. Isso ocorre porque o calor se propaga pela radiação, fazendo com que o ar ao redor da lâmpada se expanda e, consequentemente, faça a ventoinha girar.
No terceiro experimento, o termômetro de álcool indicou um aumento da temperatura quando foi colocado em frente à lâmpada. Isso ocorre porque o calor se propaga pela radiação, fazendo com que o termômetro registre o aumento da temperatura.
Portanto, os três experimentos comprovam que o calor se propaga por três mecanismos: condução, convecção e radiação. A condução ocorre quando o calor se propaga através de um material, como no caso da haste metálica. A convecção ocorre quando o calor se propaga através do movimento de fluidos, como no caso do ar ao redor da lâmpada. A radiação ocorre quando o calor se propaga através de ondas eletromagnéticas, como no caso da lâmpada incandescente.
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